基于單片機at89c52智能循跡小車的設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 EQU 。左轉調整口 TR EQU 。右轉調整口 ZS EQU 。停止指示燈 CLK BIT DAT BIT PWMH DATA 30H PWML DATA 31H 。脈寬調制設置 JS DATA 32H 。計數 YS DATA 33H 。延時外層嵌套 TIMER DATA 34H 。延時用寄存器 TIMER1 DATA 35H TEMP DATA 36H TH1_D EQU 0FEH 。定時器初始化設定 值 TL1_D EQU 18H … MOV TMOD,16H 。T0 工作于模式 2， T1 工作于模式 1 MOV TH1,0FcH MOV TL1,18H MOV TH0,0FFH MOV TL0,0FFH 。設置 T0， T1 初值 SETB ET1 SETB ET0 SETB TR0 。T0 開始計數 SETB EA :開中斷 … . XJ: MOV A,P2 。讀入調整信號 ANL A,0F0H ； p2 低 4 位至零，高 4 位不變 MOV B,A ； B=P2 ANL A,0A0H 。P2 的 5 和 7 位不變 CJNE A,0A0H,NEXT_XJ ； 5 和 7 位都為 1 則跳轉，否則停止 SJMP STOP NEXT_XJ: MOV A,B ANL A,50H ； p2 的第 6 位不變 CJNE A,50H,ZZ_1。判斷是否停止 ； p2 的 6 全為 1 停止，否則跳轉 SJMP STOP 第 9頁 ZZ_1: JB Z1,ZZ 。是否左轉 JB Z2,DTL JB Y1,YZ 。是否右轉 JB Y2,DTR AJMP XJ 圖 10主程序流程圖 各功能子模塊及流程說明 （ 1）顯示模塊：主要功能是 顯示小車行走的距離，由程開始 初始化程序參數 設置 T0,T1 計數器 初始化 BC7281 啟動電機 停止？ 左 1=1？ 左 2=1？ 右 1=1？ 右 2=1？ 小調整左轉向 短延時 關閉轉向調整 大調左轉向 小調整右轉向 短延時 關 閉轉向調整 大調整右轉向 倒退緩沖 停止 N N N N Y Y Y Y Y 開始 初始化 bc7281 顯示設置為 0 夠 10cm 嗎？ (37H)+1 (37H)=A? (37H)=0 顯示調用 (38H)+1 (38H)=A? (38H)=0 (39H)+1 (39H)=A? (39H)=0 (40H)+1 結束 N N N N Y Y Y Y 第 10頁 序控制， T0 計數器每計數滿， 代表小車以行走完 10cm 的距離，這時 使得存放距離的 最低位數據 （ 4 位數 據存放地址由低到高依次為 37H,38H,39H,40H） 加一，并由 單片機控制 BC7281B顯示， 具體流程圖如下： START_DELAY: MOV TIMER1,225 DJNZ TIMER1,$ DJNZ TIMER,START_DELAY MOV R7,12H … … LCALL SEND_BYTE MOV R7,15H 。顯示第四位 LCALL SEND_BYTE MOV A,DISP_3 ANL A,0FH ADD A,30H MOV R7,A LCALL SEND_BYTE 。BC7281 初始化結束 **********計數中斷顯示 ********** COUNT: PUSH ACC MOV A,DISP_0 MOV R7,15H 。顯示第一位 LCALL SEND_BYTE MOV A,DISP_0 ANL A,0FH ADD A,0 MOV R7,A LCALL SEND_BYTE MOV A,DISP_0 INC A MOV DISP_0,A CJNE A,0AH,COUNT_BACK MOV DISP_0,0 … … MOV R7,15H 。顯示第三位 LCALL SEND_BYTE MOV A,DISP_2 ANL A,0FH ADD A,20H MOV R7,A LCALL SEND_BYTE COUNT_BACK: 第 11頁 POP ACC RETI （ 2）電機控制及 PWM 脈沖模塊：主要任務是實現電機的快慢速，正反轉控制。控制電 機為直流電機，通過 PWM 信號控制， PWM 控制信號由軟件產生， PWM 信號的占空比由軟件來設定。當小車偏離軌跡時通過軟件改變前輪電機控制標志 RUNF 和 RUNB 的電平 控制小車的左右轉向，同理控制小車后輪的前進和倒退，并有 PWM 信號控制小車的速度快慢。該控制程序有定時器中斷 1 完成。 電機控制程序清單如下： PUSH ACC 。保護現場 MOV TH1,TH1_D MOV TL1,TL1_D 。定時器重新裝入初值 MOV A,JS INC A MOV JS,A CJNE A,PWMH,CS CLR RUNF CS: CJNE A,PWML,FH SETB RUNF MOV JS,00H FH: POP ACC 。恢復現場 ,返回 RETI 7 系統調試與測試 測量 儀器：卷尺，萬用表，雙蹤示波器， WYJ30V/10A 晶體管直流穩壓電源。 測試電路的調試與 測試 該電路的調試主要是 調節紅外檢測傳感器電路的 R11（圖 7）的阻值，由于這個電阻可以調節 ST168 的發射管的發射功 率，提高其發射功率就能調節其有效距離，但是由于沒有補償電路， 在調節過程遇到了很多的麻煩，即外界的干擾強， 如果電阻調的過小，那么 ST168 的發射功率過大，從而使得有效距離太遠， 檢測距離太近 造成對黑線也反射，失去了檢測黑線的意義，但是如果電阻太高，使得發射功率過小，使得對白線也是低電平，同樣失去了檢測的意義，在接近需要電阻時，自然光的影響 較 大，甚至外界光線稍微變化，就會出現 ST168輸出電平的變化 ，為了解決這個影響，我們將 ST168 在稍微弱的光線下有效距離調到 ，然后加入套管，屏蔽到大部分的自然光的影響，最后的調試電阻 R11 的阻值為 ，獲得了極大的成功，即使在黑暗和強光的照射下，依然能能夠很好的使用， 經測試，左一，左二，右一，右二檢測成功。 顯示電路的調試與檢測 顯示電路由于以前的制作多次用到 BC7281，所以，硬件上沒有出現問題，但是在調試中開始 保護現場 重新裝入計數初值 第 pwmh 次？ RUNF 電平變低 第 pwmh 次嗎 RUNF 電平變高 恢復現場，結束 N N Y Y 第 12頁 出現因 送顯示占用 較多的 時間， 使得循跡過程出現偏差 ，我們做了如下調整：第一位時，只點亮第一位數據，這樣在顯示的過程就減少了因為送其他沒有變化的數據，而 不 占用多余的時間，最后結果： 智能小車在開動時，小車顯示距離初始化為零，每當小車行走 10cm，小車都能準確的進行加一顯示，并且顯示清晰，實驗結果表明功能完全實現，測試成功。 電機控制電路的調試與測試 在電機開啟后小車能夠準確的沿著預先設置的黑線前進，在轉向過程中能夠準確的給出轉向燈，當檢測到前方有橫置黑線即默認結束線時， 遇到了一些麻煩，當小車走到 結束 黑線時， 由于 小車的速度和車身角度，使得 檢測模塊 沒有完全對 準黑線，而程序控制中最初以紅外檢測全高電平即為停止（全部檢測到黑線）， 這時即使有三個紅外檢測口已經檢測到黑線，那個小車依然進行循跡程序，最后我們做出了調整， 即 考慮到黑線寬度使得四個紅外檢測的左邊和右邊 在循跡過程中不可能 同時檢測到黑線，如果檢測到，即為停止線，所以在 停止控制中，將停止的程序控制寫為左一左二的任意一個檢測到黑線的同時右一右二的任意一個也檢測到黑 線，即為停止，在執行停止程序時考慮到慣性的影響我們將小車的停止程序改為 令小車 迅速開啟反向電機，利用倒退來緩沖慣性，使得小車能夠急停。最后測試，完全符合要求 ，測試成功。 方向調整電路的調試與測試 小車在行進的過程中，最初容易出現小車偏離黑線雖然已經做出了調整，但是調整的時間長， 又重新走偏，甚至走出線，我們調整了轉向的延時時間，經測試，在做小調整時，延時時間為 1ms，大調整為直到回到線上才停止轉向。這樣即使 在急轉外上即彎道的半徑小于小車的最小轉動半徑，小車即使出 線 ，也能夠準確的從新回到黑線上去，最后測試成功。 8 結論 充分分析我們的系統，其關鍵在于實現小車對黑線的識別與系統控制，而在這一點上，單片機就顯示出來它的優勢 —— 識別控制簡單，方便，快捷。 這樣一來 ，單片機就可以充分發揮其速度快，有較為強大的控制功能及 可位尋址操作的功能， 且 價格低廉 ，可用附加電路實現電路的擴展。因此可看出電子領域的智能化發展，必將向著更加靈活，更加方便的軌道發展，智能化把人類帶進夢幻般的世界是完全可能的，我們的生活也將更加的璀璨多彩。 9 致謝 衷心地感謝院、系領導的大力支持，特別感謝李建法老師，感謝他在畢業設計過程中對我們的畢業設計給予的基礎知識、專業知識以及應用實踐等諸多方面指導與幫助，讓我們得以順利完成畢業設計，使我的大學生活能夠順利地畫上圓滿的句號。最后請允許我 向所有關心支持我 們畢業設計的領導、老師、同學表示我最誠摯的感謝！ 第 13頁 參考文獻 [1] 李朝青 .單片機原理及接口技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社， [2] 謝自美 .電子線路綜合設計 [M].武漢：華中科技大學出版設， [3] 郁有文 ,常建 ,程繼紅 .傳感器原理及工程應用 .[M].西安：西安電子科技大學出版社 ,第 2 版 , [4] Timothy , Moden Industrial Electronics[M].北京：科學出版社， 2020 [5] 童 詩白，華成英 .模擬電子技術基礎 [M].北京：高等教育出版社， 2020 [6] 閆石 .數字電子技術基礎 [M].北京：高等教育出版社， 1998 [7] 陳尚松，雷加，郭慶 .電子測量與儀器 [M].北京：電子工業出版社， 1998 A TractionControl System Based On MCU Li Weili （ School of Physics and Electrical Engine